Análise da ação do quaternário de amônio e quitosana na corrosão induzida microbiologicamente

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: SILVA, Pulkra
Orientador(a): VINHAS, Glória Maria, LIMA, Maria Alice Gomes de Andrade
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Engenharia Química
Biofilme
Aço carbono
Biocida
Quitosana
Quats
Corrosão induzida microbiologicamente
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/35933
Resumo: MACIEL, Sara Horácio de Oliveira, também é conhecida em citações bibliográficas por: OLIVEIRA, Sara Horácio de.
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O processo da corrosão induzida microbiologicamente (CIM) envolve os micro-organismos que podem iniciar ou contribuir para a propagação da corrosão, acelerando a forma de corrosão existente. Os micro-organismos, os quais existem praticamente em todos os ambientes aquosos naturais, têm uma tendência a juntar-se e a crescer nas superfícies dos materiais estruturais. Esses seres vivos produzem e usam polissacarídeos e outros exopolímeros para vincular-se às superfícies, formando uma matriz complexa chamada de biofilme. Problemas associados com o acúmulo de biofilmes sobre as superfícies de equipamentos de processamento industrial aumentam os custos operacionais. Alguns destes problemas são: perda de eficiência térmica, corrosão e vazamentos em tubulações. Uma vez que existam condições de formação de biofilmes, torna se necessária à adoção de medidas que possibilitem a prevenção ou a remoção dos biofilmes formados. A utilização de biocidas é uma das formas mais indicadas no controle da CIM, no entanto, os biofilmes podem constituir uma barreira contra a atuação desses compostos. Diante disso, foram investigadas formulações e combinações de compostos quaternários de amônio (quats) e quitosana. Foi determinada a concentração mínima inibitória dos biocidas, quantificação da matéria ativa catiônica, estudo da CIM por meio da quantificação microbiana e taxas de corrosão por perda de massa, além de ensaios eletroquímicos. Desses ensaios realizados, o blend quats mais a quitosana de massa molecular média formulada a 1% v/v de ácido acético (quats/quitM_gel1%) foi a melhor combinação encontrada. Esta combinação foi testada no ensaio dinâmico, e os resultados indicaram que, o blend foi o mais efetivo na redução das taxas de corrosão do aço carbono ASTM A283. Porém, os agentes químicos, de forma geral, não reduziram a concentração celular das bactérias. O fluxo de fluido não inibiu o crescimento microbiológico, além dos fatores associados à atividade antibacteriana da quitosana e seus derivados como: massa molecular e às condições ambientais, por exemplo: a presença de íons metálicos. MEV, EDS e DRX foram usados para caracterizar superfícies, biofilme e produtos de corrosão identificando os principais elementos e morfologia.CAPESIndustrial development has made the metals become indispensable to humanity, and corrosion is the main form of deterioration of these materials. The microbiologically induced corrosion (MIC) process involves microorganisms that may initiate or contribute to the propagation of corrosion, accelerating the existing form of corrosion. Microorganisms, which exist in virtually all natural aqueous environments, have a tendency to aggregate and grow on the surfaces of structural materials. These living beings produce and use polysaccharides and other exopolymers to bind to surfaces, forming a complex matrix named a biofilm. Problems associated with the accumulation of biofilms on the surfaces of industrial processing equipment increase operating costs. Some of these problems are: loss of thermal efficiency, corrosion and leaks in pipes. Once biofilm formation conditions exist, it becomes necessary to adopt measures that allow the prevention or removal of formed biofilms. The use of biocides is one of the most indicated ways in the control of MIC, however, biofilms may be a barrier against the performance of these compounds. Thus, formulations and combinations of quaternary ammonium compounds (QACs) and chitosan were investigated. The minimum inhibitory concentration of the biocides, quantification of the active cationic material, MIC study by means of microbial quantification and corrosion rates through mass loss, and electrochemical tests were determined. From these tests, QACs plus the medium molecular weight chitosan formulated at 1% v/v acetic acid (qacs/chitM_gel1%) was the best combination found. Then it was tested in the dynamic tests, and the results indicated that the blend was the most effective in reducing the corrosion rates of ASTM A283 carbon steel. However, the chemical agents, in general, did not reduce the cellular concentration of the bacteria. The fluid flow did not inhibit the microbiological growth in addiction to factors associated to the antibacterial activity of chitosan and its derivatives as: molecular mass and environmental conditions, for example: the presence of metallic ions. SEM, EDS and X-ray diffraction were used to characterize surfaces, biofilm and corrosion products identifying main elements and morphology.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia QuimicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessEngenharia QuímicaBiofilmeAço carbonoBiocidaQuitosanaQuatsCorrosão induzida microbiologicamenteAnálise da ação do quaternário de amônio e quitosana na corrosão induzida microbiologicamenteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Pulkra Silva.pdfTESE Pulkra Silva.pdfapplication/pdf8226568https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35933/1/TESE%20Pulkra%20Silva.pdf46aa0848daed8993a881ad50a26b4bb2MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/35933/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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